Download parte ii. los desafíos de la nutrigenómica

DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO REVISTA DIGITAL DE PSICOLOGÍA
VOL.3 / ART.3 / PAG. 76 - 94 / 2008
NEUROBIOLOGÍA, ALIMENTACIÓN Y VIDA SALUDABLE:
PARTE II. LOS DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA
Hernando Augusto Clavijo
Luis Fernando Fajardo
Ψ
ΨΨ
Fundación Universitaria Konrad Lorenz, Bogotá-Colombia
RESUMEN
La nutrigenómica es una ciencia reciente que investiga las diversas interacciones de los
genes con los nutrientes. Representa el paradigma de una nueva aproximación de las
investigaciones en nutrición, que integra la aplicación de las tecnologías importantes de la
genómica funcional (transcriptómica, proteómica, metabolómica), junto a la bioinformática
y a la biología molecular, con técnicas epidemiológicas, nutricionales y bioquímicas
clásicamente establecidas. Existen conexiones dinámicas entre los genes y el ambiente
que van desde las preferencias por los alimentos hasta la salud y la enfermedad. De esta
forma, se llegará al camino de una nutrición más personalizada, se estima que en el futuro
una de las disciplinas más relacionadas con las aplicaciones de la nutrigenómica será la
psicología, debido a que identificados los alimentos con efectos beneficiosos o adversos
para la persona, se tendrá la oportunidad de colaborar en la modificación de los hábitos
en la alimentación y en general, en lograr estilos de vida más saludables. El presente
Ψ
Director Área de Psicobiología - FUKL. E-mail: [email protected]
ΨΨ
Asesor de Rectoría y Director Departamento de Educación Virtual - FUKL. E-mail: [email protected]
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 76 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO artículo representa una revisión de los diferentes avances de la nutrigenómica y sus
diferentes relaciones con la psicología.
Palabras Clave: Neurobiología, Alimentación, Vida Saludable, Nutrigenómica
ABSTRACT
The nutrigenomics is a recent science that investigates the diverse interactions of the
genes with the nutrients. It represents the paradigm of a new approach of the
investigations in nutrition, that Integra the application of the important technologies of
genomic the functional one (transcriptomic, proteomic, metabolomic), next to the
bioinformatics and to molecular Biology, with technical epidemiologists, nutritional and
biochemical classically established. Dynamic connections between the genes and the
atmosphere exist that go from the preferences by foods to the health and the disease.
From this form, esteem will be arrived at the way of one more a more customized nutrition,
that in the future one of the disciplines more related to the applications of the
nutrigenómica will be psychology, because identified foods with beneficial or adverse
effects for the person, the opportunity will have to collaborate generally in the modification
of the habits in the feeding and, in obtaining more healthful styles of life. The present
article represents a revision of the different advances from the nutrigenómica and its
different relations with psychology.
Keywords: Neurobiology, Feeding, Healthful Life, Nutrigenomics
Introducción
La Organización Mundial de la Salud estima que los factores dietéticos influyen en
más de las 2/3 partes de las enfermedades (Svacina, 2008). La nutrigenómica es una
ciencia reciente que investiga las diversas interacciones de los genes con los nutrientes.
Estudia la forma en la que el ADN y nuestro código genético se encuentran relacionados
con los nutrientes para mantener un estado de salud óptimo a lo largo de la vida (Castle &
Ries, 2007). Es conocido que en muchas oportunidades las asesorías sobre alimentos
y salud son a veces confusas, e incluso en ocasiones llegan a ser contradictorias.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 77 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO La razón, además de la evidente complejidad del tema, estriba en que personas
distintas reaccionan de manera diferente ante un determinado alimento, debido a
su particular dotación genética. La
Nutrigenómica
(European
recién creada Organización Europea de
Nutrigenomics
Organization,
NuGO)
ha
afrontado
recientemente el desafío ambicioso de traducir los datos de la Nutrigenómica a la práctica,
en forma de predicciones precisas de los efectos beneficiosos o adversos para la salud de
los componentes de la dieta (Nugo, 2004). La Nutrigenómica representa el paradigma de
una nueva aproximación de las investigaciones en nutrición, que integra la aplicación de
las poderosas tecnologías de la genómica funcional (transcriptómica, proteómica,
metabolómica), junto a la bioinformática y la biología molecular, con técnicas
epidemiológicas, nutricionales y bioquímicas clásicamente establecidas (Palou et. al.,
2004). Entre sus objetivos esenciales se encuentran el determinar los efectos y
mecanismos por los cuales los alimentos, sus componentes individuales y combinaciones,
regulan los procesos metabólicos dentro de las células y tejidos del organismo, así como
las aplicaciones de estos nuevos conocimientos.
El análisis sobre la evolución de las ciencias nutricionales permite identificar que
el uso de los términos, conceptos y enfoques ha variado de forma importante en los
últimos años. Hasta hace poco tiempo, las investigaciones en nutrición y salud se
enfocaban principalmente en el déficit o exceso de la alimentación. El enfoque de “dieta
general” basado en la identificación, la documentación y la epidemiología concebido en el
pasado sigue teniendo vigencia, sin embargo, en la actualidad, se principian a sumar
nuevos enfoques como es el caso de los alimentos funcionales, que se basan, entre otros
aspectos, en la nutrifarmacología y en el perfil bioanalítico, permitiendo identificar que el
futuro se evolucionará hacia una nutrición personalizada en donde emergen conceptos
como la nutrición molecular, los biomarcadores, los kits de análisis personales, la nutrición
comunitaria con bases de datos del ADN de los nutrientes, la epidemiología molecular, los
alimentos biotecnológicos, los alimentos como prevención primaria y las relaciones
alimento-medicamento (Afman & Müller, 2006). La nutrigenómica comienza a trabajar en
las denominadas dietas personalizadas (Vakili & Caudill, 2007). Las preferencias por los
alimentos están influenciadas por diversos factores entre los que se encuentran:
experiencias personales, adaptaciones culturales y los beneficios percibidos para la salud.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 78 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO A estos se agregan factores biológicos como el sabor y el olfato, temas de interés
también para la genética (El-Sohemy, 2007). Se estima que en el futuro una de las
disciplinas más relacionadas con las aplicaciones de la nutrigenómica será la psicología,
debido a que identificados los alimentos con efectos beneficiosos o adversos para la
persona, se podrá colaborar en la modificación de los hábitos en la alimentación y en
general en lograr estilos de vida más saludables.
El apoyo de las ciencias “ómicas”
Diferentes campos del conocimiento están descubriendo las que han sido
denominadas ciencias “omicas”. Impulsadas por las recientes revelaciones del proyecto
genoma
humano
y
los
desarrollos
tecnológicos
asociados;
el
genotipado,
la
transcriptómica, la proteómica y la metabolómica, entre otros, están disponibles ahora
para ser utilizadas en la investigación en nutrición (García 2004). La Nutrigenómica
también se basa en las tecnologías postgenómicas (ómicas) permitiendo generar una
aproximación más holística que permita identificar estilos de vida más saludables. Se
espera que en el futuro, las ciencias “ómicas”, orienten el camino hacia una nutrición más
personalizada en beneficio de la salud. A continuación son citados los principios
generales de estas ciencias de apoyo (García, 2004; Porta et al., 2007; Yadav, 2007;
Zhang et al., 2008):
•
Genómica: ciencia que estudia variaciones a nivel estructural del ADN,
conformación de genes y variación poblacional de polimorfismos genéticos.
•
Transcriptonómica: ciencia encargada del análisis funcional de secuencias
génicas, análisis del ARN mensajero, activación (expresión) y/o represión de
genes.
•
Proteómica: ciencia que se encarga del estudio estructural y funcional de las
proteínas, sus propiedades dinámicas y su relación con el genoma.
•
Metabolómica: ciencia que procura analizar los productos finales del metabolismo
(metabolitos) y su impacto en el metabolismo celular e intermediario basado en la
información genética conocida previamente por las otras ciencias "ómicas"
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 79 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO •
Biología de sistemas: ciencia que integra a todas las ciencias denominadas
"ómicas" en el contexto de un ser vivo.
El avance y desarrollo en materia genética permite hoy diferenciar la estructura
molecular de cada individuo, lográndose una mayor comprensión del ser humano a partir
de sus genes. El primer borrador del genoma humano fue publicado en el año 2001
(Lander et. al., 2001), pero el punto culminante de esta aventura se alcanzó cuando en el
año 2003 y coincidiendo con los 50 años de la publicación de la estructura del ADN, se
publicaron los resultados de los dos proyectos Genoma Humano que se habían
desarrollado. El Proyecto Genoma Humano original y desarrollado por un consorcio
internacional publicó sus resultados en la revista Nature, mientras que la iniciativa de
Celera (una Empresa Particular) hizo públicos sus resultados en Science. Algunos datos
interesantes acerca de los resultados obtenidos por el Proyecto Genoma Humano son los
siguientes: el ser humano tiene solo el doble de genes que la mosca del vinagre, un tercio
más que el gusano común y apenas 5.000 genes más que la planta Arabidopsis; El ADN
humano es al menos en un 98% idéntico al de los chimpancés y otros primates; 3200
millones de pares de bases forman genes, repartidos entre los 23 pares de cromosomas.
Los cromosomas más densos (con más genes codificadores de proteínas) son el
17, 19 y el 22. Los cromosomas X, Y, 4, 18 y 123 son los más áridos; cada persona
comparte un 99,9 % del mismo código genético con el resto de los seres humanos. Sólo
3.000 bases nitrogenadas (aproximadamente) separan una persona de otra (en genética,
a estas variaciones se les conoce como polimorfismos); sólo un 5 % del genoma codifica
proteínas. El 25% del genoma humano está casi desierto, existiendo largos espacios
libres entre un gen y otro; se calcula que existen unas 250-300.000 proteínas distintas;
por tanto, cada gen podría estar implicado por término medio en la síntesis de unas diez
proteínas; algo más del 35% del genoma contiene secuencias repetidas, lo que se conoce
como DNA basura; se han identificado un número muy elevado de pequeñas variaciones
en los genes que se conocen como polimorfismos nucleótidos únicos (SNP). La mayoría
de ellos no tienen un efecto clínico concreto pero de ellos depende, por ejemplo, el que
una persona sea sensible o no a un determinado fármaco o la predisposición a sufrir
diversas enfermedades (Portin, 2007 & Biotic, 2008).
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 80 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Recientemente ha sido documentado el principio del secuenciamiento completo
de genomas humanos (The New York Times, 2007). En una época en que cada día
aparece una nueva dieta y se cuestiona la eficacia de muchas otras, como por ejemplo,
las de baja cantidad de grasas (low fat) o de carbohidratos (low carb), la nutrigenómica
parece traer consigo una solución a estos problemas. Se trata de un campo innovador del
conocimiento. En un artículo anterior se explicaron conceptos básicos relacionados con la
pertinencia del estudio de los genes y los alimentos (Clavijo & Fajardo, 2008).
Nutrición, genes y salud
El estado nutricional es un fenotipo que resulta de la interacción entre la
información genética de cada persona, su medio físico, biológico, emocional y social. Los
factores ambientales involucrados en la homeostasis de los organismos son varios, entre
los que destaca la dieta, que influye en la incidencia de enfermedades crónicas comunes.
Los alimentos ingeridos tienen miles de sustancias biológicamente activas, muchas de las
cuales pueden tener un potencial benéfico para la salud y, en algunos casos especiales,
incluso pueden ser deletéreos. De esta manera, la salud o la enfermedad dependen de la
interacción entre la genética y el medio, lo que da lugar al fenotipo. Un concepto básico es
que la progresión desde un fenotipo sano a un fenotipo de disfunción crónica puede
explicarse por cambios en la expresión genética o por diferencias en las actividades de
proteínas y enzimas, y que los componentes de la dieta directa o indirectamente regulan
la expresión de la información genética (Gómez, 2007). Recientemente se comienzan a
publicar las primeras evidencias científicas de las relaciones entre medio ambiente, dieta,
estilos de vida y cambios en la expresión génica, por citar algunos ejemplos, es el caso
de la glucosa, las vitaminas A, D y B12 y varios ácidos grasos (Silleras & Torres, 2000;
Kuartei, 2005).
Nuestros genes se han adaptado a los cambios de fuentes de alimentación que
han tenido nuestros ancestros, sin embargo, varias de las dietas modernas son muy
diferentes a las del pasado, lo que plantea nuevos desafíos para la nutrigenómica. De
hecho, se estima que la incapacidad de nuestro genoma para adaptarse a las dietas
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 81 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO modernas puede estar asociada a la aparición de ciertas enfermedades crónicas de las
civilizaciones que denominamos “desarrolladas” (Silleras & Torres, 2000).
El interés de las investigaciones se expande hasta el propio ambiente intrauterino,
en donde se ha verificado que alteraciones en el balance de los nutrientes en el embarazo
puede llevar a cambios en la expresión de ciertos genes del feto (Derbyshire, 2007).
Aunque en la literatura científica el término más frecuentemente utilizado es
nutrigenómica, algunos científicos hacen la distinción entre los términos nutrigenómica y
nutrigenética, aclarando que el primero tiene su énfasis en los efectos de la dieta sobre la
expresión génica y que el segundo tiene el énfasis en el impacto de los rasgos heredados
en la respuesta a una dieta específica, alimento funcional o suplemento sobre un efecto
específico en la salud (Fenech, 2007; Mead, 2007).
Revisando algunos antecedentes
El concepto de la interacción gen-nutriente en la expresión de una enfermedad no
es reciente. Desde la primera mitad del siglo XX son conocidos los casos de la
fenilcetonuria y de la galactosemia, enfermedades monogénicas autosómico-recesivas.
Se trata de enfermedades cuyos tratamientos se basan en cambios en la dieta. Desde la
década de los 60s, tanto la fenilcetonuria como la galactosemia pueden ser detectadas
por tamizaje (screening) poco después del nacimiento y ser manejadas con dietas bajas
en fenilalanina y lactosa, respectivamente, evitando de esta manera el retardo mental y
otros daños (Barbouth et. al., 2007; Giovannini et. al., 2007; VanZutphen et. al., 2007;
Paul, 2008).
Desde otra óptica, existe desde hace varios años evidencia de las relaciones de la
genética con la preferencia de las comidas, es conocido que la capacidad para detectar el
sabor amargo de la feniltiocarbamida, depende de un gen autonómico dominante (ElSohemy, 2007).
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 82 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Genes y Obesidad
La obesidad es una condición desfavorable de salud, que se caracteriza por un
incremento excesivo de la grasa corporal, originado por un balance energético positivo
mantenido en el tiempo. En muchos países, la prevalencia de la obesidad ha aumentado
notablemente, debido a cambios sociales que han llevado a una mayor disponibilidad de
alimentos, así como un progresivo descenso de la actividad física. Sus causas se
relacionan, entre otros, con factores psicológicos, sociales y biológicos (Ogden
&
Flanagan, 2008). La obesidad constituye un factor de riesgo frente a numerosas
enfermedades crónicas, siendo una condición susceptible de experimentar un alivio
mediante la alteración adecuada de hábitos de alimentación/actividad física (Santos et.
al., 2005). Existen suficientes evidencias que indican que la acumulación de grasa
corporal tiene relaciones con la genética, no sólo en los casos evidentes de formas
monogénicas de obesidad, sino también en la obesidad común. La obesidad es
principalmente un desorden multifactorial al que contribuyen múltiples factores genéticos y
ambientales, los nutrientes en particular, así como la interacción entre ellos. El
conocimiento creciente de los genes y moléculas implicados en su desarrollo permite
entrever nuevas estrategias potencialmente útiles para la prevención y/o tratamiento de la
obesidad humana.
Se han descrito más de 430 genes, marcadores genéticos o regiones
cromosómicas ligadas a rasgos relacionados con obesidad (Snyder et. al., 2004). Existe
un importante número de genes relacionados con el control del balance energético entre
los que se encuentran (tabla 1.):
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 83 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Tabla 1. Genes asociados con el control del balance energético.
Gen
Ob Señal
LepR
MC4-R
POMC
CRH
CRH-R1
IR
IRS-2
Tub
PTP-1B
Y1-R
Orexinas
CB1-R
CCK-AR
GLP-1R
BRS-3
5HT-R 2c
NPY
ERa
UCP1
b3-AR
b1-AR
HSL
Alfa2-AR
VGF
C/EBPs
Función
Anorexígena (leptina)
Receptor de leptina
Receptor de señal anorexígena (a-MSH)
Precursor de a-MSH
Señal anorexígena
Receptor de CRH
Receptor de señal anorexígena (insulina)
Componente de la cascada de la insulina
¿Componente de la cascada de la
insulina?
Desfosforilación del IR
Receptor de NPY
Orexígenas
Recepor de señal orexígena
(endocanabinoides)
Receptor de señal de saciedad
Receptor de señal de saciedad
¿Receptor de señal de saciedad?
Receptor de serotonina
Señal orexígena
Receptor de estrógenos (¿estimuladores
del gasto?)
Termogénesis
Termogénesis y lipólisis
Lipólisis y proliferación de adipocitos
marrones
Lipólisis
Efecto anti-lipolítico
¿Reducción del gasto energético?
Factores de transcripción adipogénicos
TGF-a1
Hmgic
LPL
PPARa
¿Citoquina inhibidora de la adipogénesis?
¿Proliferación de los preadipocitos?
Hidrólisis de triglicéridos en lipoproteínas
Activación de la transcripción de enzimas
para el catabolismo de ácidos grasos en
el hígado.
Fuentes de Referencia: Palou et. al., 2004; Ichihara & Yamada , 2007; Jiao et al., 2008
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 84 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Genética y Apetito
Existen múltiples relaciones entre la genética y el apetito, genes
relacionados con el apetito y la saciedad son reportados en numerosas
publicaciones científicas. A modo de ejemplo hemos seleccionado el caso de la
leptina, que permite inferir, entre otros aspectos, las relaciones de la genética con
la conducta alimentaria.
La palabra leptina tiene su raíz en lep-, λέπω, “pelar”, leptos, significando delgado
(dicciomed.es). La leptina es una proteína de 16 Kda producto del gen ob (Lep) que es
liberada por el tejido adiposo a la circulación teniendo su acción en varios órganos,
principalmente en 6 receptores del hipotálamo (estos receptores se denominan LepRa a
LepRf siguiendo la secuencia del abecedario, de los cuales el más importante es el
LepRb). La leptina se une al núcleo ventromedial del hipotálamo, conocido como "centro
de la saciedad”. La unión de la leptina a este núcleo genera la señal al cerebro en el
sentido de que el cuerpo ya ha comido lo suficiente (la sensación de saciedad). Esta
hormona contiene información del nivel de las reservas grasas. Los estudios en ratones
han permitido verificar que existen ratones genéticamente obesos que carecen de esta
hormona, identificados
como ob/ob (un alelo paterno y otro materno) y ratones
genéticamente obesos que son insensibles a la acción de la leptina, identificados como
db/db. Se ha confirmado que ob se encuentra en el gen que codifica para la leptina, y que
la mutación db se localiza en el gen que codifica para el receptor de la leptina (Botella et.
al., 2001; med-estetica.com). El gen Ob(Lep) (Ob de obesidad y Lep de leptina) se
encuentra en el cromosoma 6 de los ratones y en cromosoma 7 de los seres humanos
(7q31.3). El gen ob incluye 650 kb y está constituido por tres exones separados por 2
intrones. La región que codifica para la síntesis de la leptina se localiza en los exones 2 y
3 (de Oliveira et al., 2007).
La leptina es un péptido de 167 aminoácidos, con una
secuencia señal de 21 aminoácidos que se escinde antes de que la leptina pase al
torrente circulatorio (Simón & Del Barrio, 2002). La secuencia de aminoácidos presenta
muy pocas diferencias interespecies, así, la leptina humana presenta una homología del
84% con la proteína de ratón y del 83% con la leptina de rata. Es conveniente aclarar que
alteraciones en el gen Ob y en el gen Db son responsables por una proporción pequeña
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 85 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO de casos de obesidad y que existen otras causas genéticas y ambientales de obesidad
(Zhang et al., 1994)
El Folato y los Riesgos Cardiovasculares
Recientemente
se
ha
verificado
que
alteraciones
en
el
gen
metilentetrahidrofolatoreductasa (MTHFR), son frecuentes en población caucásica (14%18%) y están asociados al aumento de la homocisteína plasmática, un importante factor
de riesgo vascular. La detección del polimorfismo en grupos de riesgo permite prevenir
eventos cardiovasculares. La evidencia científica sugiere que la simple suplementación de
folato y vitamina B12, corrige los niveles de este marcador de riesgo (Angchaisuksiri et.
al., 2007; Ghazouani et al., 2008).
Ejemplos de genes receptores de los sabores
Existe una familia de cerca de 20 genes que codifican para los receptores del
sabor amargo. Los sabores dulces son detectados por los genes que codifican para los
receptores T1R2 y T1R3. El sabor ácido es detectado por los genes que codifican para los
receptores PKD1L3 y PKD2L1 (Ishimaru et. al., 2006, López, 2006).
La sensibilidad al sabor amargo es un rasgo que ha sido reconocido por más de 70
años. Las diferencias genéticas en la percepción del sabor amargo pueden influir en las
diferencias de las preferencias de las comidas. Muchas comidas amargas contienen
antioxidantes y varios fitoquímicos lo cuales juegan un rol en la prevención de ciertas
enfermedades crónicas.
Ejemplos de genes relacionados con el olfato
Existen aproximadamente 1.000 genes relacionados con el olfato en los
mamíferos. Existe evidencia científica que sustenta que animales como los perros utilizan
casi todos estos genes, de aquí su olfato tan desarrollado, y que los humanos utilizamos
cerca del 30% de los mismos (es decir, se encuentran activos) y que en el resto de genes
se han perdido estas funciones en
el proceso evolutivo. Estos genes codifican para
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 86 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO receptores los cuales interactúan con las moléculas aromáticas para iniciar la respuesta
neuronal. El ser humano puede reconocer aproximadamente 10.000 olores. El olfato está
fuertemente asociado con la percepción del sabor y, por tanto, tiene un rol importante en
la preferencia de las comidas. La historia familiar es uno de los principales riesgos para la
aparición del infarto del miocardio (Shiffman et. al., 2005). El gen receptor TAS2R50 ha
sido asociado con un incremento en el riesgo de infarto del miocardio debido a su rol
indirecto en el papel del olfato en la preferencia de determinadas comidas que aumentan
el riesgo de aparición de esta enfermedad (Shiffman et. al., 2008)
La Neofobia
La neofobia, el temor a los alimentos nuevos, tiene al parecer un componente
ambiental y otro genético. Al contrario que casi todas las demás fobias, la neofobia es
una etapa normal del desarrollo humano (Russell & Worsley, 2008). Los científicos
conjeturan que fue originalmente un mecanismo evolutivo diseñado para proteger a los
niños de comer accidentalmente alimentos peligrosos, como fresas u hongos venenosos.
La neofobia aparece típicamente a los 2 ó 3 años, cuando los niños son capaces de
movilizarse rápidamente y desaparecer de la vista de sus mayores en segundos.
Resistirse a comer alimentos nuevos podría ser un mecanismo defensivo. La neofobia se
asocia con una baja ingesta de frutas, vegetales y alimentos proteicos. Knaapila et al.,
(2007) estudiando gemelos han encontrado una heredabilidad de la neofobia del 66% y
un 34% de causas no genéticas. Cooke et. al., (2007) identificaron que a través de la
comparación de estudios de gemelos idénticos y no idénticos que la neofobia es un rasgo
con un importante componente hereditario: 78% y que el 22% restante de la característica
corresponde a factores no genéticos.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 87 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO El desafío de las aplicaciones
La literatura científica en el área de la nutrigenómica y en general de la
nutracéutica es incipiente y variada. Se encuentran publicados diferentes tipos de
investigaciones, entre otras (Davis et al., 2008): estudios preclínicos (“in vitro” e “in vivo”),
y estudios clínicos (en humanos) que a medida que transcurra el tiempo se asemejarán
más probablemente a los estudios fase 1, 2, 3 y 4 típicos de los medicamentos. Sin duda,
el mayor volumen de la literatura científica se encuentra en el grupo de los estudios
preclínicos, particularmente los estudios en células. Esto plantea dilemas que deben ser
considerados en la toma de decisiones en el contexto de la medicina complementaria.
Por ejemplo, qué decisiones tomar en el caso de… ¿la demostración del beneficio
para la salud de un alimento en estudios “in vitro” o “in vivo” y la inexistencia de estudios
clínicos?, De otra parte, la demostración de beneficio en estudios “in vitro” o “in vivo” y la
ausencia de demostración de beneficio en los estudios clínicos, también genera
inquietudes, aun considerando que sean
metodológicamente correctos, la razón…no
consideran en su mayoría variables como las diferencias genéticas entre las personas
(pueden genéticamente beneficiar a algunas personas y a otras no), la forma de
preparación del nutracéutico, la dosis, etc., temas de investigación de la nutrigenómica.
A esto se suma el tiempo, medido en años, del paso de los estudios preclínicos a
la finalización de los estudios clínicos. La expectativa de la población es muy importante
en relación con los temas de su alimentación, especialmente en lo que se refiere a las
enfermedades crónicas (por ejemplo: artritis, cáncer, obesidad, hipertensión, Alzheimer,
etc.). Así mismo, la población está expuesta muchas veces a múltiples fuentes de
información no científicas, a través de diferentes medios de comunicación, en donde la
información es extensa, variada, en ocasiones contradictoria. Estos serán los retos
inmediatos a enfrentar por parte de la comunidad científica. El dilema se extiende a nivel
de la comunidad, contemplando aspectos éticos, legales y sociales sobre cómo la
población va a tener acceso, en los casos que lo ameriten, a su perfil genético y a la
asesoría relacionada (Castle & Ries, 2007). Tal vez en el futuro, al entrar a un
supermercado o a un restaurante, un chip nos informará sobre cuáles son los alimentos
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 88 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO de la estantería o de la carta que nos convienen más para la salud. El desarrollo de la
genómica funcional en los próximos años condicionará cambios en el conocimiento
teórico y la práctica clínica de la nutrición. La posibilidad de determinar el perfil genético
de un individuo (variaciones genéticas y modificaciones epigenéticas) y de detectar miles
de metabolitos endógenos y exógenos en una muestra biológica y conseguir la
integración de estos datos en una compleja red de interacciones metabólicas constituye
un desafío sin precedentes en la nutrición humana (Silveira et. al., 2007). Las relaciones
entre la genética, le nutrigenómica, los hábitos aimentarios y la visión integral de la
psicología, plantean nuevas fronteras en el conocimiento (Epstein et al., 2007). La
colaboración con la modificación de los hábitos en la conducta alimentaria hacia una
nutrición más saludable será un reto fundamental para los profesionales de la psicología
en virtud de la progresiva información disponible y de los beneficios que estos traen para
la comunidad en términos de prevención de enfermedades, calidad de vida y tratamiento
en el contexto de la medicina complementaria (Slamet-Loedin & Jenie, 2007).
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 89 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO REFERENCIAS
Afman L, & Müller M. (2006). Nutrigenomics: from molecular nutrition to prevention of disease. J
Am Diet Assoc., 106(4):569-76.
Angchaisuksiri P, Atichartakarn V, Aryurachai K, Archararit N, Rachakom B, Atamasirikul K,
Tiraganjana A. (2007). Risk factors of venous thromboembolism in thai patients. Int J
Hematol., 86(5):397-402.
Barbouth DS, Velazquez DL, Konopka S, Wilkinson JJ, Carver VH, Elsas LJ. (2007). Screening
newborns for galactosemia using total body galactose oxidation to CO2 in expired air.
Pediatr Res., 62(6):720-4.
Biotic, Área de bioinformática y salud pública, Instituto de Salud Carlos III. (2008). Disponible en:
http://infobiochip.isciii.es/Textos/Introduccion/La%20era%20omica%20y%20el%20Genom
a%20Humano.htm
Botella Carretero JI, Lledín Barbancho MD, Valero González MA, Varela Dacosta C. (2001).
Leptin: physiological and clinical role. An Med Interna., 18(3):152-60.
Castle D, Ries NM. Ethical, legal and social issues in nutrigenomics: the challenges of regulating
service delivery and building health professional capacity. Mutat Res., 622(1-2):138-43.
Clavijo HA. & Fajardo LF. (2008). Neurobiología, alimentación y vida saludable (parte 1). Suma
Psicológica. En prensa
Cooke LJ, Haworth CM, Wardle J. (2007). Genetic and environmental influences on children's
food neophobia. Am J Clin Nutr., 86(2):428-33.
Davis RE, Resnicow K, Atienza AA, Peterson KE, Domas A, Hunt A, Hurley TG, Yaroch AL,
Greene GW, Goldman Sher T, Williams GC, Hebert JR, Nebeling L, Thompson FE,
Toobert DJ, Elliot DL, DeFrancesco C, Costello RB. (2008). Use of signal detection
methodology to identify subgroups of dietary supplement use in diverse populations. J
Nutr., 138(1):205S-211S.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 90 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Derbyshire
E. (2007). A review of maternal nutrition and fetal gene expression. Br J Nurs.,
16(13):820-2.
De Oliveira VX Jr, Fázio MA, Santos EL, Pesquero JB, Miranda A. (2007). In vitro evaluation of
leptin fragments activity on the ob receptor. J Pept Sci. Disponible en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18008380?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntr
ez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum
Dicciomed.es (2008). Disponible en: http://www.dicciomed.es/php/diccio.php?idlex=223
Epstein LH, Leddy JJ, Temple JL, Faith MS. (2007). Food reinforcement and eating: a multilevel
analysis. Psychol Bull., 133(5):884-906
El-Sohemy A, Stewart L, Khataan N, Fontaine-Bisson B, Kwong P, Ozsungur S, Cornelis MC.
(2007). Nutrigenomics of taste - impact on food preferences and food production. Forum
Nutr., 60:176-82.
Fenech M. (2007). Genome health nutrigenomics and nutrigenetics - diagnosis and nutritional
treatment of genome damage on an individual basis. Food Chem Toxicol. Disponible en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez
García F. (2004). La genómica nutricional: un nuevo paradigma de la investigación
de la nutrición humana. Colombia Médica., 35(3): 150-160
Ghazouani L, Abboud N, Mtiraoui N, Zammiti W, Addad F, Amin H, Almawi WY, Mahjoub T.
(2008). Homocysteine and methylenetetrahydrofolate reductase C677T and A1298C
polymorphisms in Tunisian patients with severe coronary artery disease. Thromb
Thrombolysis. Disponible en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18204887?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntr
ez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum
Giovannini M, Riva E, Salvatici E, Fiori L, Paci S, Verduci E, Agostoni C. (2007). Treating
phenylketonuria: a single centre experience. J Int Med Res., 35(6):742-52.
Gómez A. Nutrigenómica y nutrigenética. (2007). La relación entre la alimentación, la salud y la
genética. O F F A R M. 26 (4): 78-85.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 91 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Ishimaru Y, Inada H, Kubota M, Zhuang H, Tominaga M, Matsunami H. (2006). Transient receptor
potential family members PKD1L3 and PKD2L1 form a candidate sour taste receptor. Proc
Natl Acad Sci., . 15;103(33):12569-74.
Ichihara S, Yamada Y. Genetic factors for human obesity. (2007). Cell Mol Life Sci. Disponble en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17016614?ordinalpos=3&itool=EntrezSystem2.PEntr
ez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum
Jiao H, Kaaman M, Dungner E, Kere J, Arner P, Dahlman I. (2008). Association analysis of
positional obesity candidate genes based on integrated data from transcriptomics and
linkage analysis. Disponible en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18180783?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntr
ez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum
Knaapila A, Tuorila H, Silventoinen K, Keskitalo K, Kallela M, Wessman M, Peltonen L, Cherkas
LF, Spector TD, Perola M. (2007). Food neophobia shows heritable variation in humans.
Physiol Behav., 15;91(5):573-8
Kuartei S. (2005). Environment and expression of the thrifty genes. Pac Health Dialog., 1:105-9.
Lander ES, Linton LM, Birren B et. al. (2001). Initial sequencing and analysis of the human
genome. Nature., 409(6822):860-921
López ND, Cavenagh MM, Sainz E, Cruz-Ithier MA, Battey JF, Sullivan SL. (2006). Two members
of the TRPP family of ion channels, Pkd1l3 and Pkd2l1, are co-expressed in a subset of
taste receptor cells. J Neurochem., 98(1):68-77.
Mead MN. (2007). Nutrigenomics: the genome--food interface. Environ Health Perspect.,
115(12):A582-9
Med-estetica.com (2008). Disponible en:
http://www.med-estetica.com/Cientifica/Revista/n3/obe-geneticomoleculares02.html
NUGO. European Nutrigenomics Organization (European Research Network of Excellence).
(2004). Disponible en: (http://www.nugo.org/everyone)
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 92 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Ogden J, Flanagan Z. (2008). Beliefs about the causes and solutions to obesity: A comparison of
GPs and lay people. Patient Educ Couns. Disponible en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18201860?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntr
ez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum
Palou A, Bonet M, Pico C, Serra F. Nutrientes, genes y obesidad. (2004). En: Miján A, ed.
Nutrición y metabolismo en transtornos de la conducta alimentaria. Barcelona: Glosa: 191211.
Palou A,. Bonet M, Picó C, Rodríguez AM. (2004). Nutrigenómica y obesidad. Rev Med Univ
Navarra., 48(2): 36-48
Paul DB. (2008). Patient advocacy in newborn screening: Continuities and discontinuities. Am J
Med Genet C Semin Med Genet., 148C(1):8-14
Porta M, Hernández-Aguado I, Lumbreras B, Crous-Bou M. (2007). "Omics" research,
monetization of intellectual property and fragmentation of knowledge: can clinical
epidemiology strengthen integrative research? J Clin Epidemiol., 60(12):1220-5
Portin P. (2007). Evolution of man in the light of molecular genetics: a review. Part I. Our
evolutionary history and genomics. Hereditas., 144(3):80-95.
Russell CG, Worsley A. (2008). A Population-based Study of Preschoolers' Food Neophobia and
Its Associations with Food Preferences. J Nutr Educ Behav., 40(1):11-9.
Santos M, Martínez H, Pérez B, et al. (2005). Epidemiología genética de la obesidad: estudios
familiares. Rev. méd. Chile., 133(3): 349-361.
Shiffman D, Ellis SG, Rowland CM, Malloy MJ, Luke MM, Iakoubova OA, Pullinger CR, Cassano
J, Aouizerat BE, Fenwick RG, Reitz RE, Catanese JJ, Leong DU, Zellner C, Sninsky JJ,
Topol EJ, Devlin JJ, Kane JP. (2005). Identification of four gene variants associated with
myocardial infarction. Am J Hum Genet., 77(4):596-605.
Shiffman D, O'Meara ES, Bare LA, Rowland CM, Louie JZ, Arellano AR, Lumley T, Rice K,
Iakoubova O, Luke MM, Young BA, Malloy MJ, Kane JP, Ellis SG,
Svacina S. (2007). Nutrigenetics and nutrigenomics. Cas Lek Cesk., 146(11):837-9.
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 93 DESAFÍOS DE LA NUTRIGENÓMICA HERNANDO A. CLAVIJO Y LUIS F. FAJARDO Slamet-Loedin IH, Jenie IA. (2007). Nutrition: ethics and social implications. Forum Nutr., 60:6679.
Tracy RP, Devlin JJ, Psaty BM. (2008). Association of gene variants with incident myocardial
infarction in the Cardiovascular Health Study. Arterioscler Thromb Vasc Biol,. 28(1):173-9.
Silveira M,
Martínez-Piñeiro,
Muñoz L, Carraro C. (2007) Nutrigenómica, obesidad y salud
pública. Rev. Esp. Salud Publica., 81(5): 475-487.
Simón E. & Del Barrio A. S. (2002). Leptina y Obesidad. Anales., 25 (supl 1): 53-64.
Silleras M & Torres M. (2000). Nutrition and gene expresión. Nutr Hosp.,15 Suppl 1:128-42.
Snyder EE, Walts B, Perusse L, Chagnon YC, Weisnagel SJ, Rankinen T et al. (2004). The
human obesity gene map: the 2003 update. Obes Res., 12: 369-439.
The New York Times (2007). Disponible en:
http://www.nytimes.com/2007/12/12/science/12watson.html
Vakili S, Caudill MA. (2007). Personalized nutrition: nutritional genomics as a potential tool for
targeted medical nutrition therapy. Nutr Rev., 65(7):301-15.
VanZutphen KH, Packman W, Sporri L, Needham MC, Morgan C, Weisiger K, Packman S.
(2007). Executive functioning in children and adolescents with phenylketonuria. Clin
Genet., 72(1):13-8.
Yadav SP. (2007). The wholeness in suffix -omics, -omes, and the word om. J Biomol Tech.,
5:277
ZHANG Y, PROENCA R, MAFFEI M, BARONE M, LEOPOLD L, FRIEDMAN JM. (1994). Positional cloning
of mouse obese gene and its human homologue. Nature., 372: 425-431.
Zhang X, Yap Y, Wei D, Chen G, Chen F. (2008). Novel omics technologies in nutrition research.
Biotechnol Adv., 26(2):169-76
ΡΕςΙΣΤΑ ΣΥΜΑ ΔΙΓΙΤΑΛ ΔΕ ΠΣΙΧΟΛΟΓ Α − ςΟΛ.3 / ΑΡΤ.2 / ΠΑΓ. 76 − 94 / 2008 94